Spektroskopia Ramana pomocna przy operacji mózgu

Przy usuwaniu guzów nowotworowych mózgu ważne jest, aby usunąć wszystkie nieprawidłowe komórki, nawet ich niewielka pozostałość może spowodować odtworzenie nowotworu. Znalezienie komórek nowotworowych może być szczególnie trudne w przypadku nowotworów takich jak glejaki, które atakują tkankę otaczającą mózg.

Spektroskopia Ramana pomocna przy operacji mózgu

Rys. 1 MRI głowy w projekcji strzałkowej pacjenta z glejakiem wielopostaciowym

Spektroskopia Ramana może pomóc neurochirurgom znaleźć te błędne komórki. Zespół kierowany przez inż. Frédérica Leblond (Montreal Polytechnique) i neurochirurga Kevina Petrecca (McGill University, Montreal) opracował sondę Ramana, która rozróżnia prawidłowe i nowotworowe komórki. Badacze wykazali, że tym sposobem można znaleźć niewykrywalne uprzednio komórki nowotworowe w mózgach pacjentów z glejakiem[1], jak również te, które mogą wyglądać z pozoru prawidłowo. Aby skorzystać z narzędzia, chirurg po prostu trzyma sondę światłowodową w kontakcie z tkanką mózgową celem gromadzenia widma Ramana. Badacze przy użyciu algorytmu statystycznego analizują zebrane dane, aby rozróżnić zdrowe komórki od nowotworowych. „Nasz algorytm nie wykorzystuje tylko jednego piku. Obejmuje całe spektrum i klasyfikuje różne typy tkanek,” komentuje Petrecca. Widmo komórek nowotworowych posiada bardziej intensywne piki w pewnych zakresach związanych z lipidami, kwasami nukleinowymi i białkami.

Podczas operacji 17 pacjentów z glejakiem, naukowcy wykorzystali sondę Ramana w połączeniu z rezonansem magnetycznym, oraz użyli konwencjonalnych metod do znalezienia granic guza mózgu. „W ten sposób pokazujemy, że możemy wykryć komórki nowotworowe co najmniej 1,5cm poza nieprawidłowymi sygnałami wykrytymi przez rezonans, zarówno dla niskiej i wysokiej złośliwości glejaków,” tłumaczy Petrecca. Inni badacze przetestowali metodę Ramana podczas biopsji  tkanek zwierząt i pacjentów, ale są to jedne z pierwszych danych zebranych podczas operacji. „Praca stanowi ważny krok w doprowadzeniu spektroskopii Ramana do praktyki medycznej,” mówi Ji-Xin Cheng, inżynier biomedyczny na Purdue University, który również rozwija zastosowania medyczne spektroskopii ramanowskiej. W przeciwieństwie do innych technik obrazowania medycznego, Raman dostarcza informacji na temat cząsteczek, co może pozwolić na szybszą charakterystykę typów tkanek. Henry Brem, neurochirurg z Johns Hopkins University mówi, że „praca stanowi ważne nowe narzędzie w neuroonkologii, które może doprowadzić do bezpieczniejszych i bardziej efektywnych operacji.” Według Petrecca następnym krokiem jest uruchomienie badań klinicznych w celu wykazania, że technika Ramana może poprawić wyniki operacji. Wraz z współpracownikami planują wkrótce rozpocząć taki proces.

1. Sci. Transl. Med. 2015: http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.aaa2384

2. http://cen.acs.org/articles/93/i7/Raman-Technique-Helps-Surgeons-Excise.html

Opracował: Łukasz Kurach

Korekta: Karol Madejczyk

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*